JP3415034B2 - 旋光度測定方法、濃度判定方法および濃度制御方法並びに旋光計 - Google Patents
旋光度測定方法、濃度判定方法および濃度制御方法並びに旋光計Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶液における溶質
の同定、純度検定、濃度決定等に用いる旋光度測定に関
するものであって、例えば、果糖、ショ糖、グルコース
等の水溶液の濃度を測定する糖度計に適用可能である。
また、この旋光度測定方法を用いた溶液の濃度判定方法
および濃度制御方法に関するものである。
の同定、純度検定、濃度決定等に用いる旋光度測定に関
するものであって、例えば、果糖、ショ糖、グルコース
等の水溶液の濃度を測定する糖度計に適用可能である。
また、この旋光度測定方法を用いた溶液の濃度判定方法
および濃度制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の旋光計の一例を図１３に示す。ナ
トリウムランプ、バンドパスフィルタ、レンズ、スリッ
ト等によって構成される光源４１は、波長５８９ｎｍの
ナトリウムのＤ線からなる略平行光を投射する。偏光子
４２は、光源４１の投射光のうち特定の振動面を有する
成分のみを透過させる。被検試料を保持するサンプルセ
ル４３は、対向した一対の透明な透過面を有し、光源４
１を透過した光が内部を透過するように配されている。
直線検光子４４は、サンプルセル４３を透過した光のう
ち特定の振動面を有する成分のみを透過させる。ここ
で、偏光子４２の透過軸および直線検光子４４の透過軸
のなす相対角度Θは、π／２に固定されている。光セン
サ４５は、直線検光子４４を透過した略平行光を検出す
る。光変調器４６は、信号発生器５０の出力した変調信
号およびコンピュータ４９の出力した制御信号に基づい
て、光源４１の投射した光の振動面を変調しかつ制御す
る。光変調器４６は、駆動器４７により駆動する。ロッ
クインアンプ４８は、信号発生器５０の出力した変調信
号を参照信号として、光センサ４５の出力信号を位相敏
感検波する。コンピュータ４９は、制御信号とロックイ
ンアンプ４８の出力信号に基づいて、サンプルセル４３
に収容された被検試料による旋光角を算出する。
トリウムランプ、バンドパスフィルタ、レンズ、スリッ
ト等によって構成される光源４１は、波長５８９ｎｍの
ナトリウムのＤ線からなる略平行光を投射する。偏光子
４２は、光源４１の投射光のうち特定の振動面を有する
成分のみを透過させる。被検試料を保持するサンプルセ
ル４３は、対向した一対の透明な透過面を有し、光源４
１を透過した光が内部を透過するように配されている。
直線検光子４４は、サンプルセル４３を透過した光のう
ち特定の振動面を有する成分のみを透過させる。ここ
で、偏光子４２の透過軸および直線検光子４４の透過軸
のなす相対角度Θは、π／２に固定されている。光セン
サ４５は、直線検光子４４を透過した略平行光を検出す
る。光変調器４６は、信号発生器５０の出力した変調信
号およびコンピュータ４９の出力した制御信号に基づい
て、光源４１の投射した光の振動面を変調しかつ制御す
る。光変調器４６は、駆動器４７により駆動する。ロッ
クインアンプ４８は、信号発生器５０の出力した変調信
号を参照信号として、光センサ４５の出力信号を位相敏
感検波する。コンピュータ４９は、制御信号とロックイ
ンアンプ４８の出力信号に基づいて、サンプルセル４３
に収容された被検試料による旋光角を算出する。
【０００３】以下、この従来の旋光計の原理を説明す
る。光変調器４６は、光源４１より投射され、偏光子４
２を透過した光の振動面を振幅＝δ、角周波数＝ωで変
調する。この時、光センサ４５に到達する光の強度Ｉは
式（１）で表される。
る。光変調器４６は、光源４１より投射され、偏光子４
２を透過した光の振動面を振幅＝δ、角周波数＝ωで変
調する。この時、光センサ４５に到達する光の強度Ｉは
式（１）で表される。
【０００４】
Ｉ＝Ｔ×Ｉ0×｛ｃｏｓ［Θ−α＋β＋δ×ｓｉｎ（ω×ｔ）］｝2 （１）
ここで、
Ｔ ：被検試料の透過率
Ｉ0 ：被検試料への入射光強度
Θ ：偏光子４２の透過軸と直線検光子４４の透過軸の
相対角度 α ：被検試料による旋光角 β ：光変調器４９による光の回転角度 ｔ ：時間 なお、サンプルセル４３および直線検光子４４の透過損
失および参照損失は無視している。
相対角度 α ：被検試料による旋光角 β ：光変調器４９による光の回転角度 ｔ ：時間 なお、サンプルセル４３および直線検光子４４の透過損
失および参照損失は無視している。
【０００５】ここで、偏光子４２の透過軸と直線検光子
４４の透過軸の相対角度Θはπ／２であるので、式
（１）より以下の式（２）が導出される。 Ｉ＝Ｔ×Ｉ0×｛ｓｉｎ［β−α＋δ×ｓｉｎ（ω×ｔ）］｝2 （２） β−α＝０のとき、すなわち被検試料による旋光角を光
変調器４６による回転角度が補償したときには、式
（２）は以下の式（３）で表される。
４４の透過軸の相対角度Θはπ／２であるので、式
（１）より以下の式（２）が導出される。 Ｉ＝Ｔ×Ｉ0×｛ｓｉｎ［β−α＋δ×ｓｉｎ（ω×ｔ）］｝2 （２） β−α＝０のとき、すなわち被検試料による旋光角を光
変調器４６による回転角度が補償したときには、式
（２）は以下の式（３）で表される。
【０００６】
Ｉ＝（１／２）×Ｔ×Ｉ0×｛１−ｃｏｓ［２×δ×ｓｉｎ（ω×ｔ）］｝
＝（１／２）×Ｔ×Ｉ0×｛１−［Ｊ0（２×δ）
＋２×Ｊ2（２×δ）×ｃｏｓ（２×ω×ｔ）
＋・・・・］｝ （３）
ここで、Ｊn（ｘ）はｎ次のベッセル関数である。
【０００７】被検試料による旋光角および変調の振幅を
小さく、すなわち｜β−α｜≪１、かつδ≪１とする
と、式（３）は以下の式（４）に近似される。
小さく、すなわち｜β−α｜≪１、かつδ≪１とする
と、式（３）は以下の式（４）に近似される。
【０００８】
Ｉ≒Ｔ×Ｉ0×（β−α＋δ×ｓｉｎ（ω×ｔ））2
＝Ｔ×Ｉ0×｛（β−α）2＋２×（β−α）×δ×ｓｉｎ（ω×ｔ）
＋［δ×ｓｉｎ（ω×ｔ）］Ｐ2｝
＝Ｔ×Ｉ0×｛（β−α）2＋２×（β−α）×δ×ｓｉｎ（ω×ｔ）
＋｛δ2／２×［１−ｃｏｓ（２×ω×ｔ）］｝｝
（４）
【０００９】これより、光センサ４５の出力信号Ｉに
は、角周波数０（直流）、ω、および２×ωの各信号成
分が含まれることがわかる。変調信号を参照信号として
このＩをロックインアンプ４８で位相敏感検波すると、
角周波数ω成分、すなわち以下の式（５）で表されるＳ
を取り出すことができる。 Ｓ＝Ｔ×Ｉ0×２×（β−α）×δ （５） このＳは、β＝αの時のみ、ゼロになる。この点が消光
点である。光変調器４６によって光の振動面を回転させ
る、すなわちβを掃引して、Ｓがゼロになるときのβ
が、旋光角αである。式（３）で考えた場合も同様で、
Ｉを位相敏感検波すると、β＝αのときに光センサ４５
の出力信号がゼロになる。以上の様に、光の振動面の角
度を変調することによって、この変調周波数成分の信号
のみを光源強度、電源の揺らぎ、輻射等のノイズから分
離して、選択的に取り出すことができ、Ｓ／Ｎの高い信
号Ｓを得ることができる。このＳから、正確に消光点を
見いだすことができ、旋光角αを高精度で測定すること
ができる。同時に、振動面の角度を掃引することで、大
規模な装置は不要になる。
は、角周波数０（直流）、ω、および２×ωの各信号成
分が含まれることがわかる。変調信号を参照信号として
このＩをロックインアンプ４８で位相敏感検波すると、
角周波数ω成分、すなわち以下の式（５）で表されるＳ
を取り出すことができる。 Ｓ＝Ｔ×Ｉ0×２×（β−α）×δ （５） このＳは、β＝αの時のみ、ゼロになる。この点が消光
点である。光変調器４６によって光の振動面を回転させ
る、すなわちβを掃引して、Ｓがゼロになるときのβ
が、旋光角αである。式（３）で考えた場合も同様で、
Ｉを位相敏感検波すると、β＝αのときに光センサ４５
の出力信号がゼロになる。以上の様に、光の振動面の角
度を変調することによって、この変調周波数成分の信号
のみを光源強度、電源の揺らぎ、輻射等のノイズから分
離して、選択的に取り出すことができ、Ｓ／Ｎの高い信
号Ｓを得ることができる。このＳから、正確に消光点を
見いだすことができ、旋光角αを高精度で測定すること
ができる。同時に、振動面の角度を掃引することで、大
規模な装置は不要になる。
【００１０】しかしながら、上記のような方式は、以下
のような問題点を有する。従来、偏光子４２および直線
検光子４４の透過軸の相対角度Θは、π／２に固定され
ている。従って、被検試料による旋光角αが大きく、β
が小さい時、即ち｜β−α｜が大きいと、式（２）より
明らかなように、Ｉが大きくなる。Ｉが大きくなりすぎ
ると、光センサ４５の出力またはこれのプリアンプの出
力は飽和してしまって、変調成分δを検出することがで
きない。これにより、ロックインアンプ４８の出力信号
はゼロに固定されてしまい、消光点を見出せなくなり、
旋光角を測定できなくなる場合もある。また、光の振動
面の角度を変調せず、ロックインアンプ４８を使用しな
い場合でも、Ｉが飽和してしまうと、消光点を検出する
ために、βを増加させるべきか減少させるべきかの判定
ができなくなる。たとえば、連続的に被検試料の濃度を
監視する必要がある場合には、光センサ４５等の出力が
飽和して上記のような事態が発生すると、極めて不都合
である。光源４１の強度を下げるか、または光センサ４
５の感度もしくはこれのプリアンプのゲインを下げる
と、Ｉの飽和を防ぐことはできるが、これにより信号の
Ｓ／Ｎが低下して、結果的に測定精度が低下してしま
う。
のような問題点を有する。従来、偏光子４２および直線
検光子４４の透過軸の相対角度Θは、π／２に固定され
ている。従って、被検試料による旋光角αが大きく、β
が小さい時、即ち｜β−α｜が大きいと、式（２）より
明らかなように、Ｉが大きくなる。Ｉが大きくなりすぎ
ると、光センサ４５の出力またはこれのプリアンプの出
力は飽和してしまって、変調成分δを検出することがで
きない。これにより、ロックインアンプ４８の出力信号
はゼロに固定されてしまい、消光点を見出せなくなり、
旋光角を測定できなくなる場合もある。また、光の振動
面の角度を変調せず、ロックインアンプ４８を使用しな
い場合でも、Ｉが飽和してしまうと、消光点を検出する
ために、βを増加させるべきか減少させるべきかの判定
ができなくなる。たとえば、連続的に被検試料の濃度を
監視する必要がある場合には、光センサ４５等の出力が
飽和して上記のような事態が発生すると、極めて不都合
である。光源４１の強度を下げるか、または光センサ４
５の感度もしくはこれのプリアンプのゲインを下げる
と、Ｉの飽和を防ぐことはできるが、これにより信号の
Ｓ／Ｎが低下して、結果的に測定精度が低下してしま
う。
【００１１】更に、ファラデーセル等の光変調器４６に
よって光の偏光方向を回転させることから、βが大きく
なると光変調器４６に供給する電流が大きくなる。これ
によって、駆動器の容量を大きくする必要がある。ま
た、大電流を供給すると光変調器４６の発熱が大きくな
るため、冷却を必要とする場合も生じる。したがって、
旋光計の規模が大きくならざるを得なかった。
よって光の偏光方向を回転させることから、βが大きく
なると光変調器４６に供給する電流が大きくなる。これ
によって、駆動器の容量を大きくする必要がある。ま
た、大電流を供給すると光変調器４６の発熱が大きくな
るため、冷却を必要とする場合も生じる。したがって、
旋光計の規模が大きくならざるを得なかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点を解決し、被検試料の示す旋光角が大きい場合や、被
検試料の濃度を連続的に監視する場合に適した小型で信
頼性の高い旋光計を、安価で提供することを目的とす
る。
点を解決し、被検試料の示す旋光角が大きい場合や、被
検試料の濃度を連続的に監視する場合に適した小型で信
頼性の高い旋光計を、安価で提供することを目的とす
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の旋光度測定方法
は、被検試料内の旋光性物質に起因した旋光角を直線検
光子を用いて求める旋光度測定方法において、被検試料
による旋光を見越して、被検試料に入射させる偏光の振
動面の法線に対して直線検光子の透過軸をあらかじめ傾
斜させる。この方法は、たとえば被検試料による旋光を
被検試料の後段に配した直線検光子を透過する光の強度
から求める方法や、被検試料に磁場を印加することによ
り補償する方法、すなわち被検試料中の旋光性物質によ
る旋光を光ファラデー効果によって打ち消し、このとき
の磁場の強さから旋光角を求める方法に有用である。ま
た、直線検光子に代えて偏光分離素子を用いる場合に
は、それを透過する光の強度とそれより反射する光の強
度が等しくなる軸を、被検試料に入射させる旋光の振動
面に対して傾斜させる。
は、被検試料内の旋光性物質に起因した旋光角を直線検
光子を用いて求める旋光度測定方法において、被検試料
による旋光を見越して、被検試料に入射させる偏光の振
動面の法線に対して直線検光子の透過軸をあらかじめ傾
斜させる。この方法は、たとえば被検試料による旋光を
被検試料の後段に配した直線検光子を透過する光の強度
から求める方法や、被検試料に磁場を印加することによ
り補償する方法、すなわち被検試料中の旋光性物質によ
る旋光を光ファラデー効果によって打ち消し、このとき
の磁場の強さから旋光角を求める方法に有用である。ま
た、直線検光子に代えて偏光分離素子を用いる場合に
は、それを透過する光の強度とそれより反射する光の強
度が等しくなる軸を、被検試料に入射させる旋光の振動
面に対して傾斜させる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の旋光度測定方法は、被検
試料に振動面が既知の光を入射させ、被検試料を透過し
た光の振動面を直線検光子を用いて検出することによ
り、被検試料による光の旋光角を求める旋光度測定方法
であって、直線検光子の透過軸が被検試料に入射させる
光の振動面の法線に対して所定の傾斜角度をもって固定
されていて、直線検光子を透過した光の強度と傾斜角度
とを用いて被検試料に起因した旋光角を算出する。
試料に振動面が既知の光を入射させ、被検試料を透過し
た光の振動面を直線検光子を用いて検出することによ
り、被検試料による光の旋光角を求める旋光度測定方法
であって、直線検光子の透過軸が被検試料に入射させる
光の振動面の法線に対して所定の傾斜角度をもって固定
されていて、直線検光子を透過した光の強度と傾斜角度
とを用いて被検試料に起因した旋光角を算出する。
【００１５】本発明の他の旋光度測定方法は、被検試料
に振動面が既知の光を入射させ、被検試料を透過した光
の振動面を直線検光子を用いて検出することにより、被
検試料による光の旋光角を求める旋光度測定方法であっ
て、直線検光子の透過軸が被検試料に入射させる光の振
動面の法線に対して所定の傾斜角度をもって固定されて
いて、光の振動面を回転させることにより被検試料に起
因した光の回転を補償し、その補償値と所定角度とを用
いて被検試料に起因した旋光角を算出する。たとえば、
旋光子と直線検光子を、いわゆる直交ニコルの状態から
回転させておいて、被検試料により現れる旋光角の一部
をこの回転角によりあらかじめ補償しておく。これによ
り、光の振動面を回転させる手段の容量を小さくするこ
とができるため、装置の小型化が可能になる。
に振動面が既知の光を入射させ、被検試料を透過した光
の振動面を直線検光子を用いて検出することにより、被
検試料による光の旋光角を求める旋光度測定方法であっ
て、直線検光子の透過軸が被検試料に入射させる光の振
動面の法線に対して所定の傾斜角度をもって固定されて
いて、光の振動面を回転させることにより被検試料に起
因した光の回転を補償し、その補償値と所定角度とを用
いて被検試料に起因した旋光角を算出する。たとえば、
旋光子と直線検光子を、いわゆる直交ニコルの状態から
回転させておいて、被検試料により現れる旋光角の一部
をこの回転角によりあらかじめ補償しておく。これによ
り、光の振動面を回転させる手段の容量を小さくするこ
とができるため、装置の小型化が可能になる。
【００１６】上記の直線検光子の透過軸と被検試料に入
射させる光の振動面の法線との角度は、光が被検試料を
透過するときの旋光角の最大値および最小値が既知また
は予測可能であれば、これらを両端とする範囲内に設定
することが望ましい。好ましくは、被検試料として基準
試料を用いたときに基準試料が示す旋光角をこの角度に
設定する。これにより、補償値の正負によって被検試料
の旋光性物質濃度の濃淡を基準試料の旋光性物質濃度と
比較することができる。また、このような方法は、被検
試料の旋光性物質濃度を調整しながら、基準試料と同じ
旋光性物質濃度の溶液を調製するときにも有用である。
射させる光の振動面の法線との角度は、光が被検試料を
透過するときの旋光角の最大値および最小値が既知また
は予測可能であれば、これらを両端とする範囲内に設定
することが望ましい。好ましくは、被検試料として基準
試料を用いたときに基準試料が示す旋光角をこの角度に
設定する。これにより、補償値の正負によって被検試料
の旋光性物質濃度の濃淡を基準試料の旋光性物質濃度と
比較することができる。また、このような方法は、被検
試料の旋光性物質濃度を調整しながら、基準試料と同じ
旋光性物質濃度の溶液を調製するときにも有用である。
【００１７】本発明のさらに他の旋光度測定方法は、被
検試料に振動面が既知の光を入射させ、被検試料を透過
した光を、特定の振動面を有する成分のみを透過しかつ
それと垂直な振動面を有する成分のみを反射する偏光分
離素子に入射させて、偏光分離素子より反射する光の強
度と偏光分離素子を透過する光の強度とを用いて被検試
料に起因した旋光角を求める旋光度測定方法であって、
偏光分離素子は、入射光のうちそれより反射する光の強
度とそれを透過する光の強度が等しくなる軸が、被検試
料に入射させる光の振動面に対して傾斜して固定され
る。検光子として直線検光子に代えて偏光分離素子を用
いる場合には、反射光の強度と透過光の強度を比較し
て、両者が等しくなったときを基準にして旋光角を求め
る。このとき、偏光分離素子を、光が被検試料を透過す
る際に予測される旋光角の最大値および最小値を両端と
する範囲内において、偏光分離素子より反射する光の強
度と偏光分離素子を透過する光の強度が等しくなるよう
に配置することが望ましい。また、所定の旋光角を示す
基準試料を基準試料に用いたときに、偏光分離素子より
反射する光の強度と偏光分離素子を透過する光の強度が
等しくなるようにしてもよい。
検試料に振動面が既知の光を入射させ、被検試料を透過
した光を、特定の振動面を有する成分のみを透過しかつ
それと垂直な振動面を有する成分のみを反射する偏光分
離素子に入射させて、偏光分離素子より反射する光の強
度と偏光分離素子を透過する光の強度とを用いて被検試
料に起因した旋光角を求める旋光度測定方法であって、
偏光分離素子は、入射光のうちそれより反射する光の強
度とそれを透過する光の強度が等しくなる軸が、被検試
料に入射させる光の振動面に対して傾斜して固定され
る。検光子として直線検光子に代えて偏光分離素子を用
いる場合には、反射光の強度と透過光の強度を比較し
て、両者が等しくなったときを基準にして旋光角を求め
る。このとき、偏光分離素子を、光が被検試料を透過す
る際に予測される旋光角の最大値および最小値を両端と
する範囲内において、偏光分離素子より反射する光の強
度と偏光分離素子を透過する光の強度が等しくなるよう
に配置することが望ましい。また、所定の旋光角を示す
基準試料を基準試料に用いたときに、偏光分離素子より
反射する光の強度と偏光分離素子を透過する光の強度が
等しくなるようにしてもよい。
【００１８】上記のような基準試料は、その旋光角が、
測定しようとする被検試料を用いたときに予測される旋
光角の最大値および最小値の中間値になるように設定す
ることが望ましい。この場合も、同様に、偏光分離素子
より反射する光の強度と偏光分離素子を透過する光の強
度の差の正負により被検試料の旋光性物質濃度の濃淡を
基準試料の旋光性物質濃度と比較することができる。
測定しようとする被検試料を用いたときに予測される旋
光角の最大値および最小値の中間値になるように設定す
ることが望ましい。この場合も、同様に、偏光分離素子
より反射する光の強度と偏光分離素子を透過する光の強
度の差の正負により被検試料の旋光性物質濃度の濃淡を
基準試料の旋光性物質濃度と比較することができる。
【００１９】本発明の旋光計は、略平行光を投射する単
色光源と、略平行光のうち特定の振動面を有する成分の
みを透過する偏光子と、偏光子を透過した略平行光が被
検試料を透過するように被検試料を保持するサンプルセ
ルと、被検試料を透過した略平行光のうち特定方向の振
動面を有する成分のみを透過する直線検光子と、直線検
光子を透過した略平行光を検出する光センサを備え、所
定の旋光角を示す基準試料を被検試料に用いたときに直
線検光子を透過する略平行光が最小になるように、偏光
子の透過軸と直線検光子の透過軸の相対角度が固定され
ている。
色光源と、略平行光のうち特定の振動面を有する成分の
みを透過する偏光子と、偏光子を透過した略平行光が被
検試料を透過するように被検試料を保持するサンプルセ
ルと、被検試料を透過した略平行光のうち特定方向の振
動面を有する成分のみを透過する直線検光子と、直線検
光子を透過した略平行光を検出する光センサを備え、所
定の旋光角を示す基準試料を被検試料に用いたときに直
線検光子を透過する略平行光が最小になるように、偏光
子の透過軸と直線検光子の透過軸の相対角度が固定され
ている。
【００２０】本発明の旋光計の好ましい態様において、
偏光子を透過し、被検試料に入射しようとする略平行光
の振動面を回転させる光変調手段と、光変調手段へ制御
信号を出力する光変調制御手段と、制御信号および光セ
ンサの出力信号に基づいて被検試料による旋光角を算出
する演算手段とをさらに備え、偏光子の透過軸と直線検
光子の透過軸の相対角度が、基準試料を被検試料に用い
かつ光変調手段により略平行光の振動面を回転させない
ときに直線検光子を透過する略平行光が最小になるよう
に設定する。本発明の旋光計の他の好ましい態様におい
て、被検試料に磁場を印加する磁場印加手段と、磁場印
加手段へ制御信号を出力する磁場制御手段と、制御信号
および光センサの出力信号に基づいて被検試料による旋
光角を算出する演算手段とをさらに備え、偏光子の透過
軸と直線検光子の透過軸の相対角度が、基準試料を被検
試料に用いかつ磁場を印加しないときに直線検光子を透
過する略平行光が最小になるように設定する。偏光した
略平行光は、被検試料への入射に先だってファラデーセ
ル等の光変調手段を透過して、その振動面が回転され
る。また、被検試料に磁場を印加して、被検試料中を伝
搬している略平行光の振動面を回転させてもよい。
偏光子を透過し、被検試料に入射しようとする略平行光
の振動面を回転させる光変調手段と、光変調手段へ制御
信号を出力する光変調制御手段と、制御信号および光セ
ンサの出力信号に基づいて被検試料による旋光角を算出
する演算手段とをさらに備え、偏光子の透過軸と直線検
光子の透過軸の相対角度が、基準試料を被検試料に用い
かつ光変調手段により略平行光の振動面を回転させない
ときに直線検光子を透過する略平行光が最小になるよう
に設定する。本発明の旋光計の他の好ましい態様におい
て、被検試料に磁場を印加する磁場印加手段と、磁場印
加手段へ制御信号を出力する磁場制御手段と、制御信号
および光センサの出力信号に基づいて被検試料による旋
光角を算出する演算手段とをさらに備え、偏光子の透過
軸と直線検光子の透過軸の相対角度が、基準試料を被検
試料に用いかつ磁場を印加しないときに直線検光子を透
過する略平行光が最小になるように設定する。偏光した
略平行光は、被検試料への入射に先だってファラデーセ
ル等の光変調手段を透過して、その振動面が回転され
る。また、被検試料に磁場を印加して、被検試料中を伝
搬している略平行光の振動面を回転させてもよい。
【００２１】さらに、制御信号を変調する変調信号を出
力する信号発生器、および変調信号を参照信号として光
センサの出力信号を位相敏感検波するロックインアンプ
を設け、演算手段が、制御信号およびロックインアンプ
の出力信号に基づいて被検試料による旋光角を算出する
と、より精度よく旋光度の測定が可能になる。また、光
センサの出力信号を変調信号の２倍の周波数の信号を参
照信号にして位相敏感検波する他のロックインアンプを
さらに設け、演算手段が、このロックインアンプの出力
信号で先のロックインアンプの出力信号を規格化する
と、さらに高精度で旋光度の測定が可能になる。偏光子
の透過軸と直線検光子の透過軸の相対角度は、たとえば
先のロックインアンプの出力信号がゼロになるようにし
て設定される。
力する信号発生器、および変調信号を参照信号として光
センサの出力信号を位相敏感検波するロックインアンプ
を設け、演算手段が、制御信号およびロックインアンプ
の出力信号に基づいて被検試料による旋光角を算出する
と、より精度よく旋光度の測定が可能になる。また、光
センサの出力信号を変調信号の２倍の周波数の信号を参
照信号にして位相敏感検波する他のロックインアンプを
さらに設け、演算手段が、このロックインアンプの出力
信号で先のロックインアンプの出力信号を規格化する
と、さらに高精度で旋光度の測定が可能になる。偏光子
の透過軸と直線検光子の透過軸の相対角度は、たとえば
先のロックインアンプの出力信号がゼロになるようにし
て設定される。
【００２２】本発明のさらに他の旋光計は、略平行光を
投射する単色光源と、略平行光のうち特定の振動面を有
する成分のみを透過する偏光子と、偏光子を透過した略
平行光が被検試料を透過するように被検試料を保持する
サンプルセルと、被検試料を透過した略平行光のうち特
定の振動面を有する成分のみを透過しかつそれと垂直な
振動面を有する成分のみを反射する偏光分離素子と、偏
光分離素子を透過した略平行光を検知する第一の光セン
サと、偏光分離素子より反射した略平行光を検知する第
二の光センサと、第一および第二の光センサの出力信号
の差に基づいて被検試料による旋光角を算出する演算手
段とを備え、偏光子の透過軸と偏光分離素子の透過軸の
相対角度が、所定の旋光角を示す基準試料を被検試料に
用いたときに、偏光分離素子を透過する略平行光の強度
と反射する略平行光の強度が等しくなるように固定され
る。
投射する単色光源と、略平行光のうち特定の振動面を有
する成分のみを透過する偏光子と、偏光子を透過した略
平行光が被検試料を透過するように被検試料を保持する
サンプルセルと、被検試料を透過した略平行光のうち特
定の振動面を有する成分のみを透過しかつそれと垂直な
振動面を有する成分のみを反射する偏光分離素子と、偏
光分離素子を透過した略平行光を検知する第一の光セン
サと、偏光分離素子より反射した略平行光を検知する第
二の光センサと、第一および第二の光センサの出力信号
の差に基づいて被検試料による旋光角を算出する演算手
段とを備え、偏光子の透過軸と偏光分離素子の透過軸の
相対角度が、所定の旋光角を示す基準試料を被検試料に
用いたときに、偏光分離素子を透過する略平行光の強度
と反射する略平行光の強度が等しくなるように固定され
る。
【００２３】本発明の旋光計の好ましい態様において、
被検試料に入射しようとする略平行光の強度を変調する
光変調手段と、この変調信号を参照信号として第一およ
び第二の光センサの出力信号の差を位相敏感検波するロ
ックインアンプとをさらに具備し、演算手段が、ロック
インアンプの出力信号に基づいて被検試料による旋光角
を算出する。本発明の旋光計の他の好ましい態様におい
て、ロックインアンプの出力信号がゼロになるように相
対角度を調整することで、偏光分離素子を透過および反
射する略平行光の強度が等しくなるように偏光子と偏光
分離素子の相対角度が設定される。
被検試料に入射しようとする略平行光の強度を変調する
光変調手段と、この変調信号を参照信号として第一およ
び第二の光センサの出力信号の差を位相敏感検波するロ
ックインアンプとをさらに具備し、演算手段が、ロック
インアンプの出力信号に基づいて被検試料による旋光角
を算出する。本発明の旋光計の他の好ましい態様におい
て、ロックインアンプの出力信号がゼロになるように相
対角度を調整することで、偏光分離素子を透過および反
射する略平行光の強度が等しくなるように偏光子と偏光
分離素子の相対角度が設定される。
【００２４】上記のような旋光度測定方法および旋光計
は、特に、食品、医薬品生産プラント、医療処置現場等
における、溶液中の旋光性物質の濃度の検査、管理およ
び制御に用いる場合、連続測定が可能なため極めて有効
である。さらに、サンプリング操作が不要で、かつ試薬
等と接触することない測定が可能であることから、汚染
等の恐れがなく、極めて安全性が高い。また、高信頼
性、小型、低価格等の特徴から実用性も高い。
は、特に、食品、医薬品生産プラント、医療処置現場等
における、溶液中の旋光性物質の濃度の検査、管理およ
び制御に用いる場合、連続測定が可能なため極めて有効
である。さらに、サンプリング操作が不要で、かつ試薬
等と接触することない測定が可能であることから、汚染
等の恐れがなく、極めて安全性が高い。また、高信頼
性、小型、低価格等の特徴から実用性も高い。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００２６】《実施例１》本実施例の旋光計の構成の概
略を図１に示す。半導体レーザモジュール１は、波長が
７８０ｎｍで、強度が３．０ｍＷの略平行光を投射す
る。偏光子３は、半導体レーザモジュール１が投射した
光のうち、その透過軸に一致した振動面を有する特定の
偏光成分たとえば紙面に平行な振動面を有する成分のみ
を透過する。偏光子３の後段には、ファラデーセル４が
配されている。ファラデーセル４は、たとえばフリント
ガラスからなる光透過性の芯材と、芯材を伝搬する光の
進行方向に磁場を発生させるソレノイドコイルを備え
る。
略を図１に示す。半導体レーザモジュール１は、波長が
７８０ｎｍで、強度が３．０ｍＷの略平行光を投射す
る。偏光子３は、半導体レーザモジュール１が投射した
光のうち、その透過軸に一致した振動面を有する特定の
偏光成分たとえば紙面に平行な振動面を有する成分のみ
を透過する。偏光子３の後段には、ファラデーセル４が
配されている。ファラデーセル４は、たとえばフリント
ガラスからなる光透過性の芯材と、芯材を伝搬する光の
進行方向に磁場を発生させるソレノイドコイルを備え
る。
【００２７】ファラデーセルドライバ９は、ファラデー
セル４に磁場を発生させるための制御信号および発生し
た磁場を変調するための変調信号を、ファラデーセル４
に出力する。ファラデーセル４は、ファラデーセルドラ
イバ９からの信号によって磁場を発生させ、透過する光
の振動面を光ファラデー効果によって回転させる。被検
試料を収容するサンプルセル５は、半導体レーザモジュ
ール１より投射され、偏光子３およびファラデーセル４
を透過した光がその内部を透過するように配置されてい
る。サンプルセル５の実質光路長は、５０ｍｍである。
直線検光子６は、投射光の進行方向に沿った軸により回
転可能であって、その角度を任意の値に設定できるよう
になっている。光センサ７は、直線検光子６を透過した
光を検出する。
セル４に磁場を発生させるための制御信号および発生し
た磁場を変調するための変調信号を、ファラデーセル４
に出力する。ファラデーセル４は、ファラデーセルドラ
イバ９からの信号によって磁場を発生させ、透過する光
の振動面を光ファラデー効果によって回転させる。被検
試料を収容するサンプルセル５は、半導体レーザモジュ
ール１より投射され、偏光子３およびファラデーセル４
を透過した光がその内部を透過するように配置されてい
る。サンプルセル５の実質光路長は、５０ｍｍである。
直線検光子６は、投射光の進行方向に沿った軸により回
転可能であって、その角度を任意の値に設定できるよう
になっている。光センサ７は、直線検光子６を透過した
光を検出する。
【００２８】プリアンプ８は、光センサ７の出力を増幅
する。信号発生器１０は、ファラデーセルドライバ９に
変調信号を出力する。ロックインアンプ１１は、ファラ
デーセル４に出力した変調信号を参照信号として、プリ
アンプ８の出力信号を位相敏感検波する。コンピュータ
１２は、ロックインアンプ１１の出力がゼロになるよう
に、ファラデーセルドライバ９に制御信号を出力する。
本旋光計では、ロックインアンプ１１の出力がゼロにな
るときの制御信号すなわち補償電流の大きさに基づい
て、旋光角を算出する。以上の構成により、約１０-3度
の精度を達成している。
する。信号発生器１０は、ファラデーセルドライバ９に
変調信号を出力する。ロックインアンプ１１は、ファラ
デーセル４に出力した変調信号を参照信号として、プリ
アンプ８の出力信号を位相敏感検波する。コンピュータ
１２は、ロックインアンプ１１の出力がゼロになるよう
に、ファラデーセルドライバ９に制御信号を出力する。
本旋光計では、ロックインアンプ１１の出力がゼロにな
るときの制御信号すなわち補償電流の大きさに基づい
て、旋光角を算出する。以上の構成により、約１０-3度
の精度を達成している。
【００２９】実際に、種々のグルコース水溶液を調製
し、それらの旋光角を以下のようにして測定した。濃度
が約５０００ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液を複数調製
した。実際に得られたグルコース水溶液の濃度は、４９
５０〜５０５０ｍｇ／ｄｌの範囲でばらついた。なお、
これらの平均濃度は目標濃度である５０００ｍｇ／ｄｌ
であった。まず、ファラデーセル４に、振幅が０．００
１Ａで、周波数が１．３ｋＨｚの変調信号のみを出力
し、制御信号はゼロに固定した。そして、濃度が目標で
ある５０００ｍｇ／ｄｌであることが確認されたグルコ
ース水溶液をサンプルセル５に注入し、ロックインアン
プ１１の出力がゼロになるように直線検光子６の角度を
設定した。次に、濃度の下限である４９５０ｍｇ／ｄｌ
および上限である５０５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶
液を、それぞれサンプルセル５に入れ、光センサ７の出
力、プリアンプ８の出力およびロックインアンプ１１の
出力がそれぞれ飽和していないことを確認した。ここ
で、ロックインアンプ１１の出力の絶対値が最大になる
ように、プリアンプ８またはロックインアンプ１１のゲ
インを調整することが望ましい。
し、それらの旋光角を以下のようにして測定した。濃度
が約５０００ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液を複数調製
した。実際に得られたグルコース水溶液の濃度は、４９
５０〜５０５０ｍｇ／ｄｌの範囲でばらついた。なお、
これらの平均濃度は目標濃度である５０００ｍｇ／ｄｌ
であった。まず、ファラデーセル４に、振幅が０．００
１Ａで、周波数が１．３ｋＨｚの変調信号のみを出力
し、制御信号はゼロに固定した。そして、濃度が目標で
ある５０００ｍｇ／ｄｌであることが確認されたグルコ
ース水溶液をサンプルセル５に注入し、ロックインアン
プ１１の出力がゼロになるように直線検光子６の角度を
設定した。次に、濃度の下限である４９５０ｍｇ／ｄｌ
および上限である５０５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶
液を、それぞれサンプルセル５に入れ、光センサ７の出
力、プリアンプ８の出力およびロックインアンプ１１の
出力がそれぞれ飽和していないことを確認した。ここ
で、ロックインアンプ１１の出力の絶対値が最大になる
ように、プリアンプ８またはロックインアンプ１１のゲ
インを調整することが望ましい。
【００３０】上記のように、直線検光子６の角度を初期
設定して、各ゲインを調整した後、検量線作成用に、濃
度が４９５０、４９６０、４９７０、４９８０、４９９
０、５０００、５０１０、５０２０、５０３０、５０４
０および５０５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液をそれ
ぞれ調製し、これらを被検試料に用いたときの補償電流
を測定した。その結果を図２に黒丸で示す。図２より、
グルコース濃度と補償電流は高い直線関係にあることが
わかる。図中直線は、得られた補償電流量より算出した
回帰直線である。この直線によると、濃度５０００ｍｇ
／ｄｌのグルコース水溶液に対する補償電流はゼロ、濃
度４９５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液に対する補償
電流は−０．０５Ａ、濃度５０５０ｍｇ／ｄｌのグルコ
ース水溶液に対する補償電流は０．０５Ａになる。この
回帰直線を検量線にして、４９５０〜５０５０ｍｇ／ｄ
ｌの範囲のグルコース水溶液の濃度を測定することがで
きる。また、たとえば、５０００ｍｇ／ｄｌを境界値と
して試料の濃淡を判定する場合、本実施例のように、５
０００ｍｇ／ｄｌの水溶液を用いたときに直線検光子６
を透過する光の強度が最小になるように直線検光子６の
回転角を設定すると、補償電流の正負で、被検試料の濃
淡を判定することができる。
設定して、各ゲインを調整した後、検量線作成用に、濃
度が４９５０、４９６０、４９７０、４９８０、４９９
０、５０００、５０１０、５０２０、５０３０、５０４
０および５０５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液をそれ
ぞれ調製し、これらを被検試料に用いたときの補償電流
を測定した。その結果を図２に黒丸で示す。図２より、
グルコース濃度と補償電流は高い直線関係にあることが
わかる。図中直線は、得られた補償電流量より算出した
回帰直線である。この直線によると、濃度５０００ｍｇ
／ｄｌのグルコース水溶液に対する補償電流はゼロ、濃
度４９５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液に対する補償
電流は−０．０５Ａ、濃度５０５０ｍｇ／ｄｌのグルコ
ース水溶液に対する補償電流は０．０５Ａになる。この
回帰直線を検量線にして、４９５０〜５０５０ｍｇ／ｄ
ｌの範囲のグルコース水溶液の濃度を測定することがで
きる。また、たとえば、５０００ｍｇ／ｄｌを境界値と
して試料の濃淡を判定する場合、本実施例のように、５
０００ｍｇ／ｄｌの水溶液を用いたときに直線検光子６
を透過する光の強度が最小になるように直線検光子６の
回転角を設定すると、補償電流の正負で、被検試料の濃
淡を判定することができる。
【００３１】なお、検量線を作成する際に、必ずしも、
ロックインアンプ１１の出力信号がゼロになる点を直接
求める必要はない。ファラデーセル４に供給する電流を
掃引しながら任意の点において補償電流を測定し、得ら
れた回帰直線より内挿もしくは外挿して求めることもで
きる。この場合も、直線検光子６の角度は上記と同様に
設定する。ただし、測定しようとする被検試料の濃度の
上限および下限が既知または予測可能であれば、これら
濃度が境界値にある試料を用い、ファラデーセル４に供
給する掃引電流が最大および最小の時に、光センサ７の
出力、プリアンプ８の出力およびロックインアンプ１１
の出力が飽和していないことを確認することが望まし
い。より望ましくは、ロックインアンプ１１の出力の絶
対値が最大になるように、プリアンプ８またはロックイ
ンアンプ１１のゲインを調整する。
ロックインアンプ１１の出力信号がゼロになる点を直接
求める必要はない。ファラデーセル４に供給する電流を
掃引しながら任意の点において補償電流を測定し、得ら
れた回帰直線より内挿もしくは外挿して求めることもで
きる。この場合も、直線検光子６の角度は上記と同様に
設定する。ただし、測定しようとする被検試料の濃度の
上限および下限が既知または予測可能であれば、これら
濃度が境界値にある試料を用い、ファラデーセル４に供
給する掃引電流が最大および最小の時に、光センサ７の
出力、プリアンプ８の出力およびロックインアンプ１１
の出力が飽和していないことを確認することが望まし
い。より望ましくは、ロックインアンプ１１の出力の絶
対値が最大になるように、プリアンプ８またはロックイ
ンアンプ１１のゲインを調整する。
【００３２】以上のように、本実施例によれば、濃度が
高い溶液を被検試料に用いた場合にも、旋光角を連続的
に精度よく測定することができる。なお、精度がそれほ
ど要求されない場合は、ファラデーセル４に変調電流は
供給せず、すなわちロックインアンプ１１を使用せず、
プリアンプ８の出力信号を確認しながら、出力信号がゼ
ロになるときにファラデーセル４に供給する電流を補償
電流としてもよい。また、更に精度が要求されない場合
は、ファラデーセル４を使用せずに、プリアンプ８の出
力信号のみから旋光角を求めてもよい。この場合、式
（１）においてＩがプリアンプ８の出力信号に相当し、
β＝０、δ＝０およびΘ＝π／２＋（初期設定角度）と
したことになり、この式（１）に基づいて旋光角αを算
出することができる。
高い溶液を被検試料に用いた場合にも、旋光角を連続的
に精度よく測定することができる。なお、精度がそれほ
ど要求されない場合は、ファラデーセル４に変調電流は
供給せず、すなわちロックインアンプ１１を使用せず、
プリアンプ８の出力信号を確認しながら、出力信号がゼ
ロになるときにファラデーセル４に供給する電流を補償
電流としてもよい。また、更に精度が要求されない場合
は、ファラデーセル４を使用せずに、プリアンプ８の出
力信号のみから旋光角を求めてもよい。この場合、式
（１）においてＩがプリアンプ８の出力信号に相当し、
β＝０、δ＝０およびΘ＝π／２＋（初期設定角度）と
したことになり、この式（１）に基づいて旋光角αを算
出することができる。
【００３３】《実施例２》本実施例では、被検試料の濃
度を連続的に測定する一例について説明する。本実施例
では、ショ糖水溶液をその濃度を制御しながら調製す
る。本実施例で用いるショ糖水溶液の製造装置の概略を
図３に示す。本製造装置では、実施例１で用いたものと
同様の旋光計を用いる。ただし、ファラデーセル４に代
えて、サンプルセル１３に直接設けられたソレノイドコ
イル１３ａによって光を回転させる。なお、図中、実施
例１で用いたものと同一のものには同一の符号を附して
いる。
度を連続的に測定する一例について説明する。本実施例
では、ショ糖水溶液をその濃度を制御しながら調製す
る。本実施例で用いるショ糖水溶液の製造装置の概略を
図３に示す。本製造装置では、実施例１で用いたものと
同様の旋光計を用いる。ただし、ファラデーセル４に代
えて、サンプルセル１３に直接設けられたソレノイドコ
イル１３ａによって光を回転させる。なお、図中、実施
例１で用いたものと同一のものには同一の符号を附して
いる。
【００３４】サンプルセル１３は、被検試料を収容する
ための筒状の中空部を有する。中空部はその軸方向に光
が透過するようになっていて、その実質光路長は５０ｍ
ｍである。ソレノイドコイル１３ａは、サンプルセル１
３に収容された被検試料に、光の伝搬方向に磁場を印加
する。コイルドライバ１４は、ソレノイドコイル１３ａ
に電流を供給し、ソレノイドコイルコイル１３ａは、実
施例１で用いたファラデーセル４と同様に、光ファラデ
ー効果によって略平行光の振動面を変調しながら制御す
る。なお、ここで用いるコイルドライバ１４は、ファラ
デーセルドライバ９と異なり、電流を供給する方向が一
定のいわゆる単極性である。このように、被検試料自身
のファラデー効果によって、旋光角を測定する方式の基
本原理は、特開平９−１４５６０５号公報に記載されて
いる。
ための筒状の中空部を有する。中空部はその軸方向に光
が透過するようになっていて、その実質光路長は５０ｍ
ｍである。ソレノイドコイル１３ａは、サンプルセル１
３に収容された被検試料に、光の伝搬方向に磁場を印加
する。コイルドライバ１４は、ソレノイドコイル１３ａ
に電流を供給し、ソレノイドコイルコイル１３ａは、実
施例１で用いたファラデーセル４と同様に、光ファラデ
ー効果によって略平行光の振動面を変調しながら制御す
る。なお、ここで用いるコイルドライバ１４は、ファラ
デーセルドライバ９と異なり、電流を供給する方向が一
定のいわゆる単極性である。このように、被検試料自身
のファラデー効果によって、旋光角を測定する方式の基
本原理は、特開平９−１４５６０５号公報に記載されて
いる。
【００３５】本実施例では、濃度１００００ｍｇ／ｄｌ
のショ糖水溶液原液とショ糖粉末を用いて濃度１１００
０ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を製造する方法について説
明する。あらかじめ調製された濃度１００００ｍｇ／ｄ
ｌのショ糖水溶液原液は、流体投入口１９より調整タン
ク１５に投入される。また、ショ糖粉末は、粉末投入口
２０より調整タンク１５に投入される。撹拌プロペラ２
１は、調整タンク１５内のショ糖水溶液を撹拌する。調
整タンク１５内のショ糖水溶液は、ポンプ１８によって
配管１６を通じてサンプルセル１３に供給される。サン
プルセル１３に供給されたショ糖水溶液は、配管１７を
通じて調整タンク１５へ戻ってくる。コンピュータ１２
は、実施例１と同様に、ロックインアンプ１１の出力が
ゼロになるように、コイルドライバ１４に制御信号を出
力する。これによって、ロックインアンプ１１の出力が
ゼロになるときの制御信号の大きさすなわち補償電流量
に基づいて旋光角を算出する。
のショ糖水溶液原液とショ糖粉末を用いて濃度１１００
０ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を製造する方法について説
明する。あらかじめ調製された濃度１００００ｍｇ／ｄ
ｌのショ糖水溶液原液は、流体投入口１９より調整タン
ク１５に投入される。また、ショ糖粉末は、粉末投入口
２０より調整タンク１５に投入される。撹拌プロペラ２
１は、調整タンク１５内のショ糖水溶液を撹拌する。調
整タンク１５内のショ糖水溶液は、ポンプ１８によって
配管１６を通じてサンプルセル１３に供給される。サン
プルセル１３に供給されたショ糖水溶液は、配管１７を
通じて調整タンク１５へ戻ってくる。コンピュータ１２
は、実施例１と同様に、ロックインアンプ１１の出力が
ゼロになるように、コイルドライバ１４に制御信号を出
力する。これによって、ロックインアンプ１１の出力が
ゼロになるときの制御信号の大きさすなわち補償電流量
に基づいて旋光角を算出する。
【００３６】コンピュータ１２は、旋光角を測定しなが
ら、その都度、得られた旋光角に基づいて、流体投入口
１９からのショ糖水溶液原液の供給量および粉末投入口
２０からのショ糖粉末の供給量を調整して、調整タンク
１５内のショ糖水溶液の濃度を制御する。すなわち、制
御目標濃度より、調整タンク１５内のショ糖水溶液の濃
度が低い場合、粉末投入口２０よりショ糖粉末を投入し
て、調整タンク１５内のショ糖水溶液の濃度を高める。
また、制御目標濃度より高い場合は、流体投入口１９よ
りショ糖水溶液原液を投入して、調整タンク１５内のシ
ョ糖水溶液の濃度を低下させる。このようにして、調整
タンク１５内のショ糖水溶液の濃度が制御目標濃度にな
ったことを確認すると、バルブ２３を開放し、調整タン
ク１５内のショ糖水溶液を、配管２２を通じて次工程に
供給する。
ら、その都度、得られた旋光角に基づいて、流体投入口
１９からのショ糖水溶液原液の供給量および粉末投入口
２０からのショ糖粉末の供給量を調整して、調整タンク
１５内のショ糖水溶液の濃度を制御する。すなわち、制
御目標濃度より、調整タンク１５内のショ糖水溶液の濃
度が低い場合、粉末投入口２０よりショ糖粉末を投入し
て、調整タンク１５内のショ糖水溶液の濃度を高める。
また、制御目標濃度より高い場合は、流体投入口１９よ
りショ糖水溶液原液を投入して、調整タンク１５内のシ
ョ糖水溶液の濃度を低下させる。このようにして、調整
タンク１５内のショ糖水溶液の濃度が制御目標濃度にな
ったことを確認すると、バルブ２３を開放し、調整タン
ク１５内のショ糖水溶液を、配管２２を通じて次工程に
供給する。
【００３７】以下、本製造装置における旋光角の測定手
順を説明する。まず、コイルドライバ１４に供給する変
調信号の振幅を０．１Ａ、その周波数を２７０Ｈｚと
し、制御信号を変調信号の振幅すなわち０．１Ａで一定
にする。これは、コイルドライバ１４は単極性であるた
め、変調度を維持するためには、制御信号を変調信号の
振幅より小さく設定できないからである。濃度１０００
０ｍｇ／ｄｌのショ糖原料水溶液のみで、調整タンク１
５を満たした状態でロックインアンプ１１の出力がゼロ
になるように、直線検光子６の角度を設定する。次に、
調整タンク１５にショ糖粉末を投入して、濃度を１２０
００ｍｇ／ｄｌまで上げ、光センサ７の出力、プリアン
プ８の出力およびロックインアンプ１１の出力がそれぞ
れ飽和していないことを確認する。ここで、望ましく
は、ロックインアンプ１１の出力の絶対値が最大になる
ように、プリアンプ８またはロックインアンプ１１のゲ
インを調整する。
順を説明する。まず、コイルドライバ１４に供給する変
調信号の振幅を０．１Ａ、その周波数を２７０Ｈｚと
し、制御信号を変調信号の振幅すなわち０．１Ａで一定
にする。これは、コイルドライバ１４は単極性であるた
め、変調度を維持するためには、制御信号を変調信号の
振幅より小さく設定できないからである。濃度１０００
０ｍｇ／ｄｌのショ糖原料水溶液のみで、調整タンク１
５を満たした状態でロックインアンプ１１の出力がゼロ
になるように、直線検光子６の角度を設定する。次に、
調整タンク１５にショ糖粉末を投入して、濃度を１２０
００ｍｇ／ｄｌまで上げ、光センサ７の出力、プリアン
プ８の出力およびロックインアンプ１１の出力がそれぞ
れ飽和していないことを確認する。ここで、望ましく
は、ロックインアンプ１１の出力の絶対値が最大になる
ように、プリアンプ８またはロックインアンプ１１のゲ
インを調整する。
【００３８】上記の様に、直線検光子６の角度を初期設
定して、各ゲインを調整した後、調整タンク１５を、濃
度が１００００、１１０００および１２０００ｍｇ／ｄ
ｌのショ糖水溶液で満たし、それぞれ補償電流を測定し
た。この結果を図４に黒丸で示す。得られた補償電流量
より、図中直線で表された回帰直線が得られる。得られ
た回帰直線によると、補償電流量が２．１Ａになるよう
に制御すれば、制御目標濃度１１０００ｍｇ／ｄｌのシ
ョ糖水溶液を製造することができる。また、得られた回
帰直線によると、濃度９９５０ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶
液に対する補償電流量がゼロになる。すなわち、制御信
号がゼロで、濃度が９９５０ｍｇ／ｄｌのときに直線検
光子６を透過する光が最小になるように、直線検光子６
の角度を設定したことになる。
定して、各ゲインを調整した後、調整タンク１５を、濃
度が１００００、１１０００および１２０００ｍｇ／ｄ
ｌのショ糖水溶液で満たし、それぞれ補償電流を測定し
た。この結果を図４に黒丸で示す。得られた補償電流量
より、図中直線で表された回帰直線が得られる。得られ
た回帰直線によると、補償電流量が２．１Ａになるよう
に制御すれば、制御目標濃度１１０００ｍｇ／ｄｌのシ
ョ糖水溶液を製造することができる。また、得られた回
帰直線によると、濃度９９５０ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶
液に対する補償電流量がゼロになる。すなわち、制御信
号がゼロで、濃度が９９５０ｍｇ／ｄｌのときに直線検
光子６を透過する光が最小になるように、直線検光子６
の角度を設定したことになる。
【００３９】本実施例によると、あらかじめ被検試料に
入射させる光の振動面の法線に対して直線検光子の透過
軸を傾斜させておくことで、補償電流の絶対値を小さく
することができる。本実施例に用いたものと同様の旋光
計において、従来の旋光度測定のように、濃度＝０、す
なわち純水を入れた時に、直線検光子６を透過する光が
最小になる様に直線検光子６の角度を設定したとすれ
ば、補償電流は約２０Ａ程度に達するため、コイルドラ
イバの容量を大きくする必要があり、同時にコイルの発
熱対策も必要になる。ひいては、装置の大型化も招く。
これに対して、本実施例によると、補償電流量はわずか
でよく、コイルドライバの容量を小さくすることができ
る。したがって、小型な装置で、濃度が高い溶液の旋光
角（すなわち旋光度）を、精度よく連続的に測定するこ
とができる。
入射させる光の振動面の法線に対して直線検光子の透過
軸を傾斜させておくことで、補償電流の絶対値を小さく
することができる。本実施例に用いたものと同様の旋光
計において、従来の旋光度測定のように、濃度＝０、す
なわち純水を入れた時に、直線検光子６を透過する光が
最小になる様に直線検光子６の角度を設定したとすれ
ば、補償電流は約２０Ａ程度に達するため、コイルドラ
イバの容量を大きくする必要があり、同時にコイルの発
熱対策も必要になる。ひいては、装置の大型化も招く。
これに対して、本実施例によると、補償電流量はわずか
でよく、コイルドライバの容量を小さくすることができ
る。したがって、小型な装置で、濃度が高い溶液の旋光
角（すなわち旋光度）を、精度よく連続的に測定するこ
とができる。
【００４０】《実施例３》本実施例では、実施例２と同
様に、ショ糖水溶液をその濃度を制御しながら製造する
他の例について説明する。本実施例では、あらかじめ用
意された濃度の異なる２種類のショ糖水溶液原液を混合
して濃度１１０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を製造す
る。本実施例で用いるショ糖水溶液の製造装置の概略を
図５に示す。本製造装置では、実施例２で用いたものと
同様の旋光計を用いた。ただし、コイルドライバ２４
は、コイルドライバ１４と異なり、電流を双方向に供給
できるいわゆる両極性である。コイルドライバ２４は、
実施例２におけるコイルドライバ１４と同様に、変調信
号および制御信号をサンプルセル１３のソレノイドコイ
ル１３ａに供給する。なお、図中、上記実施例で用いた
ものと同一のものには同一の符号を附している。
様に、ショ糖水溶液をその濃度を制御しながら製造する
他の例について説明する。本実施例では、あらかじめ用
意された濃度の異なる２種類のショ糖水溶液原液を混合
して濃度１１０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を製造す
る。本実施例で用いるショ糖水溶液の製造装置の概略を
図５に示す。本製造装置では、実施例２で用いたものと
同様の旋光計を用いた。ただし、コイルドライバ２４
は、コイルドライバ１４と異なり、電流を双方向に供給
できるいわゆる両極性である。コイルドライバ２４は、
実施例２におけるコイルドライバ１４と同様に、変調信
号および制御信号をサンプルセル１３のソレノイドコイ
ル１３ａに供給する。なお、図中、上記実施例で用いた
ものと同一のものには同一の符号を附している。
【００４１】あらかじめ調製された濃度約１００００ｍ
ｇ／ｄｌのショ糖水溶液原液は、流体投入口１９より調
整タンク１５に投入される。同様に、あらかじめ調製さ
れた濃度約１２０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液は、流
体投入口２５より調整タンク１５に投入される。また、
コンピュータ１２は、ロックインアンプ１１の出力がゼ
ロになるように、コイルドライバ２４に制御信号を出力
する。これによって、ロックインアンプ１１の出力がゼ
ロになる制御信号の大きさすなわち補償電流量を見いだ
し、旋光角を算出する。さらにコンピュータ１２は、得
られた旋光角に基づいて、流体投入口１９および流体投
入口２５からの各原液の供給を調整して、調整タンク１
５内のショ糖水溶液の濃度を制御する。調整タンク１５
内のショ糖水溶液の濃度が所定の濃度になったことを確
認すると、バルブ２３を開放し、調整タンク１５内のシ
ョ糖水溶液を、配管２２を通じて次工程に供給する。
ｇ／ｄｌのショ糖水溶液原液は、流体投入口１９より調
整タンク１５に投入される。同様に、あらかじめ調製さ
れた濃度約１２０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液は、流
体投入口２５より調整タンク１５に投入される。また、
コンピュータ１２は、ロックインアンプ１１の出力がゼ
ロになるように、コイルドライバ２４に制御信号を出力
する。これによって、ロックインアンプ１１の出力がゼ
ロになる制御信号の大きさすなわち補償電流量を見いだ
し、旋光角を算出する。さらにコンピュータ１２は、得
られた旋光角に基づいて、流体投入口１９および流体投
入口２５からの各原液の供給を調整して、調整タンク１
５内のショ糖水溶液の濃度を制御する。調整タンク１５
内のショ糖水溶液の濃度が所定の濃度になったことを確
認すると、バルブ２３を開放し、調整タンク１５内のシ
ョ糖水溶液を、配管２２を通じて次工程に供給する。
【００４２】本実施例では、上記実施例と同様に濃度１
１０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液の製造装置について
説明する。まず、コイルドライバ２４に制御信号は出力
せず、振幅が０．１Ａの変調信号のみを出力する。濃度
が１００００ｍｇ／ｄｌであることが確認されたショ糖
水溶液のみで、調整タンク１５を満たした状態で、ロッ
クインアンプ１１の出力がゼロになるように直線検光子
６の角度を設定する。次に、調整タンク１５に濃度１２
０００ｍｇ／ｄｌまたは１００００ｍｇ／ｄｌであるこ
とが確認されたショ糖水溶液のいずれか一方で、調整タ
ンク１５を満たした状態で、光センサ７の出力、プリア
ンプ８の出力およびロックインアンプ１１の出力が飽和
していないことを確認する。ここで、望ましくは、ロッ
クインアンプ１１の出力の絶対値が最大になるように、
プリアンプ８またはロックインアンプ１０のゲインを調
整する。
１０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液の製造装置について
説明する。まず、コイルドライバ２４に制御信号は出力
せず、振幅が０．１Ａの変調信号のみを出力する。濃度
が１００００ｍｇ／ｄｌであることが確認されたショ糖
水溶液のみで、調整タンク１５を満たした状態で、ロッ
クインアンプ１１の出力がゼロになるように直線検光子
６の角度を設定する。次に、調整タンク１５に濃度１２
０００ｍｇ／ｄｌまたは１００００ｍｇ／ｄｌであるこ
とが確認されたショ糖水溶液のいずれか一方で、調整タ
ンク１５を満たした状態で、光センサ７の出力、プリア
ンプ８の出力およびロックインアンプ１１の出力が飽和
していないことを確認する。ここで、望ましくは、ロッ
クインアンプ１１の出力の絶対値が最大になるように、
プリアンプ８またはロックインアンプ１０のゲインを調
整する。
【００４３】上記の様に、直線検光子６の角度を初期設
定して、各ゲインを調整した後、濃度が１００００、１
１０００、１２０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液で、そ
れぞれ調整タンク１５を満たし、これらを被検試料に用
いたときの補償電流量を求めた。この結果を図６に黒丸
で示す。図中、直線は、得られた補償電流量より求めた
回帰直線である。この回帰直線を検量線に用いて、補償
電流がゼロになるようにすれば、制御目標である濃度１
１０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を製造することがで
きる。
定して、各ゲインを調整した後、濃度が１００００、１
１０００、１２０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液で、そ
れぞれ調整タンク１５を満たし、これらを被検試料に用
いたときの補償電流量を求めた。この結果を図６に黒丸
で示す。図中、直線は、得られた補償電流量より求めた
回帰直線である。この回帰直線を検量線に用いて、補償
電流がゼロになるようにすれば、制御目標である濃度１
１０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を製造することがで
きる。
【００４４】本実施例では、制御信号がゼロで、水溶液
が制御目標濃度すなわち１１０００ｍｇ／ｄｌのとき
に、直線検光子６を透過する光が最小になるように、直
線検光子６の角度を設定した。これは、制御目標濃度に
対応するように直線検光子６の角度を設定したことにな
る。従って、この制御目標濃度付近では、補償電流が小
さくてよい。通常、製造中すなわち旋光角の測定中にお
いて、水溶液のショ糖濃度がこの制御目標濃度付近にあ
る時間がもっとも長いため、結果的に発熱量を低減でき
る。更に、水溶液が示しうる最高濃度（＝１２０００ｍ
ｇ／ｄｌ）と、最低濃度（＝１００００ｍｇ／ｄｌ）の
中間値が基準になるように直線検光子６の角度を設定す
ることで、プリアンプ８またはロックインアンプ１１の
ゲインを最大に設定できるため、測定精度を最も高める
ことができる。なお、精度がそれほど要求されない場合
は、ソレノイドコイル１３ａに変調信号は供給せず、す
なわちロックインアンプ１１を使用せずに、プリアンプ
８の出力信号を確認しながら、その出力がゼロになると
きのソレノイドコイル１３ａに出力している制御信号を
補償電流としてもよい。以上のように、本実施例の旋光
計は、小型であって、濃度が高い溶液の旋光角を精度よ
く連続的に測定することができる。特に、長時間の連続
製造においても、コイルの発熱量が小さいため、実施例
２で用いた旋光計と比べても更に安定して使用すること
ができる。
が制御目標濃度すなわち１１０００ｍｇ／ｄｌのとき
に、直線検光子６を透過する光が最小になるように、直
線検光子６の角度を設定した。これは、制御目標濃度に
対応するように直線検光子６の角度を設定したことにな
る。従って、この制御目標濃度付近では、補償電流が小
さくてよい。通常、製造中すなわち旋光角の測定中にお
いて、水溶液のショ糖濃度がこの制御目標濃度付近にあ
る時間がもっとも長いため、結果的に発熱量を低減でき
る。更に、水溶液が示しうる最高濃度（＝１２０００ｍ
ｇ／ｄｌ）と、最低濃度（＝１００００ｍｇ／ｄｌ）の
中間値が基準になるように直線検光子６の角度を設定す
ることで、プリアンプ８またはロックインアンプ１１の
ゲインを最大に設定できるため、測定精度を最も高める
ことができる。なお、精度がそれほど要求されない場合
は、ソレノイドコイル１３ａに変調信号は供給せず、す
なわちロックインアンプ１１を使用せずに、プリアンプ
８の出力信号を確認しながら、その出力がゼロになると
きのソレノイドコイル１３ａに出力している制御信号を
補償電流としてもよい。以上のように、本実施例の旋光
計は、小型であって、濃度が高い溶液の旋光角を精度よ
く連続的に測定することができる。特に、長時間の連続
製造においても、コイルの発熱量が小さいため、実施例
２で用いた旋光計と比べても更に安定して使用すること
ができる。
【００４５】《実施例４》本実施例では、実施例３と同
様に、ショ糖水溶液をその濃度を制御しながら製造する
さらに他の例について説明する。本実施例のショ糖水溶
液の製造装置の概略を図７に示す。なお、図中、上記実
施例で用いたものと同一のものには同一の符号を附して
いる。サンプルセル２６は、試料を収容するための筒状
の中空部を有する。中空部はその軸方向に光が透過する
ようになっていて、その実質光路長は５０ｍｍである。
調整タンク１５内のショ糖水溶液は、配管１６を通じて
サンプルセル２６に供給される。サンプルセル２６に供
給されたショ糖水溶液は、配管１７を通じて調整タンク
１５へ戻るようになっている。サンプルセル２６の後段
には、偏光分離機能をもつ偏光ビームスプリッタ２７が
配されている。偏光ビームスプリッタ２７は、サンプル
セル２６を透過した光を特定の偏光成分に分離する。た
とえば紙面に平行な振動面を有する成分は透過し、さら
に、紙面に垂直な振動面を有する成分は反射する。偏光
子２８は、入射光の伝搬方向に沿った軸で回転可能であ
る。ここで、サンプルセル２６内の溶液による旋光がな
く、偏光子２８の透過軸の角度を紙面より４５度傾斜し
た状態に設定すると、偏光ビームスプリッタ２７を透過
する略平行光と、反射する略平行光の強度は等しくな
る。また、サンプルセル２６内の溶液の旋光角に応じ
て、この透過光と反射光の差は大きくなる。光センサ２
９および３０は、これら透過光および反射光をそれぞれ
検出する。差動アンプ３１は、光センサ２９および３０
の出力差を増幅する。従って、この差動アンプ３１の出
力信号の大きさが溶液の旋光角の大きさに対応する。
様に、ショ糖水溶液をその濃度を制御しながら製造する
さらに他の例について説明する。本実施例のショ糖水溶
液の製造装置の概略を図７に示す。なお、図中、上記実
施例で用いたものと同一のものには同一の符号を附して
いる。サンプルセル２６は、試料を収容するための筒状
の中空部を有する。中空部はその軸方向に光が透過する
ようになっていて、その実質光路長は５０ｍｍである。
調整タンク１５内のショ糖水溶液は、配管１６を通じて
サンプルセル２６に供給される。サンプルセル２６に供
給されたショ糖水溶液は、配管１７を通じて調整タンク
１５へ戻るようになっている。サンプルセル２６の後段
には、偏光分離機能をもつ偏光ビームスプリッタ２７が
配されている。偏光ビームスプリッタ２７は、サンプル
セル２６を透過した光を特定の偏光成分に分離する。た
とえば紙面に平行な振動面を有する成分は透過し、さら
に、紙面に垂直な振動面を有する成分は反射する。偏光
子２８は、入射光の伝搬方向に沿った軸で回転可能であ
る。ここで、サンプルセル２６内の溶液による旋光がな
く、偏光子２８の透過軸の角度を紙面より４５度傾斜し
た状態に設定すると、偏光ビームスプリッタ２７を透過
する略平行光と、反射する略平行光の強度は等しくな
る。また、サンプルセル２６内の溶液の旋光角に応じ
て、この透過光と反射光の差は大きくなる。光センサ２
９および３０は、これら透過光および反射光をそれぞれ
検出する。差動アンプ３１は、光センサ２９および３０
の出力差を増幅する。従って、この差動アンプ３１の出
力信号の大きさが溶液の旋光角の大きさに対応する。
【００４６】流体投入口１９からは、濃度約１００００
ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液原液が調整タンク１５に投入
される。流体投入口２５からは濃度約１２０００ｍｇ／
ｄｌのショ糖水溶液原液が調整タンク１５に投入され
る。コンピュータ３２は、差動アンプ３１の出力に応じ
て、流体投入口１９および流体投入口２５からのショ糖
水溶液原液の供給量を調整して、調整タンク１５内のシ
ョ糖水溶液の濃度を制御する。調整タンク１５内のショ
糖水溶液の濃度が目標濃度になったことを確認すると、
バルブ２３を開放して、配管２２を通じて調整タンク１
５内のショ糖水溶液を、次工程に流す。
ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液原液が調整タンク１５に投入
される。流体投入口２５からは濃度約１２０００ｍｇ／
ｄｌのショ糖水溶液原液が調整タンク１５に投入され
る。コンピュータ３２は、差動アンプ３１の出力に応じ
て、流体投入口１９および流体投入口２５からのショ糖
水溶液原液の供給量を調整して、調整タンク１５内のシ
ョ糖水溶液の濃度を制御する。調整タンク１５内のショ
糖水溶液の濃度が目標濃度になったことを確認すると、
バルブ２３を開放して、配管２２を通じて調整タンク１
５内のショ糖水溶液を、次工程に流す。
【００４７】本実施例では、制御目標濃度を１１０００
ｍｇ／ｄｌに設定する場合について説明する。まず、濃
度１００００ｍｇ／ｄｌであることが確認されたショ糖
水溶液のみで調整タンク１５を満たした状態で、差動ア
ンプ３１の出力がゼロになる様に偏光子２８の角度を設
定する。次に、調整タンク１５に濃度１２０００ｍｇ／
ｄｌまたは１００００ｍｇ／ｄｌであることが確認され
たショ糖水溶液のみで調整タンク１５を満たした状態
で、光センサ２９および３０の出力と、差動アンプ３１
の出力がそれぞれ飽和していないことを確認する。ここ
で、望ましくは、差動アンプ３１の出力の絶対値が最大
になるように、差動アンプ３１のゲインを調整する。
ｍｇ／ｄｌに設定する場合について説明する。まず、濃
度１００００ｍｇ／ｄｌであることが確認されたショ糖
水溶液のみで調整タンク１５を満たした状態で、差動ア
ンプ３１の出力がゼロになる様に偏光子２８の角度を設
定する。次に、調整タンク１５に濃度１２０００ｍｇ／
ｄｌまたは１００００ｍｇ／ｄｌであることが確認され
たショ糖水溶液のみで調整タンク１５を満たした状態
で、光センサ２９および３０の出力と、差動アンプ３１
の出力がそれぞれ飽和していないことを確認する。ここ
で、望ましくは、差動アンプ３１の出力の絶対値が最大
になるように、差動アンプ３１のゲインを調整する。
【００４８】上記の様に、偏光子２８の角度を初期設定
して、各ゲインを調整した後、濃度が１００００、１１
０００および１２０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を用
いて検量線を作成する。これらの水溶液で、それぞれ調
整タンク１５を満たし、差動アンプ３１の出力を測定し
た。この結果を図８に黒丸で示す。図８に示す直線は、
これらの測定データから得られた回帰直線である。この
直線に基づいて、差動アンプ３１の出力信号がゼロにな
るようにすれば、制御目標である濃度１１０００ｍｇ／
ｄｌのショ糖水溶液を製造することができる。本実施例
の場合、差動アンプ３１の出力信号がゼロで、水溶液の
ショ糖濃度が制御目標濃度すなわち１１０００ｍｇ／ｄ
ｌのときに偏光分離素子すなわち偏光ビームスプリッタ
２７を透過する光の強度と反射する光の強度が等しくな
るよう、偏光子２８の角度を設定した。これは、制御目
標濃度に対応するように偏光子２８の初期角度を設定し
たことになる。これにより、この制御目標濃度を挟んで
差動アンプ３１の出力信号の正負が反転するので、コン
ピュータ３２において、この出力信号の正負に基づいて
試料の濃度を制御すればよい。特に、基準となる制御目
標濃度を、試料が示しうる最高濃度（＝１２０００ｍｇ
／ｄｌ）と、最低濃度（＝１００００ｍｇ／ｄｌ）の中
間値に設定することで、差動アンプ３１のゲインを最大
に設定できるため、精度を最も高めることができる。以
上のように本実施例によれば、小型で簡単な構成で、濃
度が高い溶液の旋光角を、連続的に高精度に測定するこ
とができる。
して、各ゲインを調整した後、濃度が１００００、１１
０００および１２０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を用
いて検量線を作成する。これらの水溶液で、それぞれ調
整タンク１５を満たし、差動アンプ３１の出力を測定し
た。この結果を図８に黒丸で示す。図８に示す直線は、
これらの測定データから得られた回帰直線である。この
直線に基づいて、差動アンプ３１の出力信号がゼロにな
るようにすれば、制御目標である濃度１１０００ｍｇ／
ｄｌのショ糖水溶液を製造することができる。本実施例
の場合、差動アンプ３１の出力信号がゼロで、水溶液の
ショ糖濃度が制御目標濃度すなわち１１０００ｍｇ／ｄ
ｌのときに偏光分離素子すなわち偏光ビームスプリッタ
２７を透過する光の強度と反射する光の強度が等しくな
るよう、偏光子２８の角度を設定した。これは、制御目
標濃度に対応するように偏光子２８の初期角度を設定し
たことになる。これにより、この制御目標濃度を挟んで
差動アンプ３１の出力信号の正負が反転するので、コン
ピュータ３２において、この出力信号の正負に基づいて
試料の濃度を制御すればよい。特に、基準となる制御目
標濃度を、試料が示しうる最高濃度（＝１２０００ｍｇ
／ｄｌ）と、最低濃度（＝１００００ｍｇ／ｄｌ）の中
間値に設定することで、差動アンプ３１のゲインを最大
に設定できるため、精度を最も高めることができる。以
上のように本実施例によれば、小型で簡単な構成で、濃
度が高い溶液の旋光角を、連続的に高精度に測定するこ
とができる。
【００４９】《実施例５》本実施例では、ショ糖水溶液
をその濃度を制御しながら製造するさらに他の例につい
て、説明する。本実施例のショ糖水溶液の製造装置の概
略を図９に示す。本実施例においては、実施例４で用い
た製造装置と同様に、偏光ビームスプリッタ２７を用い
て試料の旋光角を測定する。なお、図中、上記実施例で
用いたものと同一のものには同じ符号を附している。光
チョッパ３３は、光源である半導体レーザモジュール１
より投射された略平行光の強度を２７０Ｈｚの周波数で
変調する。信号発生器３４は、光チョッパ３３に変調信
号を出力する。ロックインアンプ３５は、光チョッパ３
３への変調信号を参照信号として、差動アンプ３１の出
力信号を位相敏感検波する。
をその濃度を制御しながら製造するさらに他の例につい
て、説明する。本実施例のショ糖水溶液の製造装置の概
略を図９に示す。本実施例においては、実施例４で用い
た製造装置と同様に、偏光ビームスプリッタ２７を用い
て試料の旋光角を測定する。なお、図中、上記実施例で
用いたものと同一のものには同じ符号を附している。光
チョッパ３３は、光源である半導体レーザモジュール１
より投射された略平行光の強度を２７０Ｈｚの周波数で
変調する。信号発生器３４は、光チョッパ３３に変調信
号を出力する。ロックインアンプ３５は、光チョッパ３
３への変調信号を参照信号として、差動アンプ３１の出
力信号を位相敏感検波する。
【００５０】本実施例では、実施例４と同様に、それぞ
れ濃度が１００００ｍｇ／ｄｌおよび１２０００ｍｇ／
ｄｌであるショ糖水溶液原液を混合して濃度１１０００
ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を製造する場合について説明
する。まず、濃度が１００００ｍｇ／ｄｌであることが
確認されたショ糖水溶液原液のみで、調整タンク１５を
満たした状態で、ロックインアンプ３５の出力がゼロに
なる様に偏光子２８の角度を設定する。次に、調整タン
ク１５に濃度が１００００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液原
液および濃度が１２０００ｍｇ／ｄｌであることが確認
されたショ糖水溶液原液のそれぞれで調整タンク１５を
満たした状態で、光センサ２９および３０の出力、差動
アンプ３１の出力信号、ロックインアンプ３５の出力信
号が飽和していないことを確認する。ここで、望ましく
は、ロックインアンプ３５の出力の絶対値が最大になる
ように、差動アンプ３１のゲインまたはロックインアン
プ３５のゲインを調整する。
れ濃度が１００００ｍｇ／ｄｌおよび１２０００ｍｇ／
ｄｌであるショ糖水溶液原液を混合して濃度１１０００
ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を製造する場合について説明
する。まず、濃度が１００００ｍｇ／ｄｌであることが
確認されたショ糖水溶液原液のみで、調整タンク１５を
満たした状態で、ロックインアンプ３５の出力がゼロに
なる様に偏光子２８の角度を設定する。次に、調整タン
ク１５に濃度が１００００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液原
液および濃度が１２０００ｍｇ／ｄｌであることが確認
されたショ糖水溶液原液のそれぞれで調整タンク１５を
満たした状態で、光センサ２９および３０の出力、差動
アンプ３１の出力信号、ロックインアンプ３５の出力信
号が飽和していないことを確認する。ここで、望ましく
は、ロックインアンプ３５の出力の絶対値が最大になる
ように、差動アンプ３１のゲインまたはロックインアン
プ３５のゲインを調整する。
【００５１】上記の様に、偏光子２８の角度を初期設定
して、各ゲインを調整した後、濃度が１００００、１１
０００および１２０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を用
いて検量線を作成する。これらの水溶液で、それぞれ調
整タンク１５を満たし、ロックインアンプ３５の出力信
号を測定した。この結果を図１０に黒丸で示す。図１０
に示す直線は、これらの測定データから得られた回帰直
線である。この直線を検量線として、ロックインアンプ
の出力信号がゼロになるようにすれば、制御目標である
濃度１１０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を製造するこ
とができる。基準となる濃度を、水溶液が示しうる最高
濃度（＝１２０００ｍｇ／ｄｌ）と、最低濃度（＝１０
０００ｍｇ／ｄｌ）の中間値に設定したことで、差動ア
ンプ３１またはロックインアンプ３５のゲインを最大に
設定できるため、精度を最も高めることができる。更
に、実施例４と異なり、光チョッパで変調するので、ド
リフトや各種輻射ノイズ等の影響を受け難く、より精度
が高い。以上のように本実施例によれば、濃度が高い溶
液の旋光角を、連続的により高精度に測定することがで
きる。
して、各ゲインを調整した後、濃度が１００００、１１
０００および１２０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を用
いて検量線を作成する。これらの水溶液で、それぞれ調
整タンク１５を満たし、ロックインアンプ３５の出力信
号を測定した。この結果を図１０に黒丸で示す。図１０
に示す直線は、これらの測定データから得られた回帰直
線である。この直線を検量線として、ロックインアンプ
の出力信号がゼロになるようにすれば、制御目標である
濃度１１０００ｍｇ／ｄｌのショ糖水溶液を製造するこ
とができる。基準となる濃度を、水溶液が示しうる最高
濃度（＝１２０００ｍｇ／ｄｌ）と、最低濃度（＝１０
０００ｍｇ／ｄｌ）の中間値に設定したことで、差動ア
ンプ３１またはロックインアンプ３５のゲインを最大に
設定できるため、精度を最も高めることができる。更
に、実施例４と異なり、光チョッパで変調するので、ド
リフトや各種輻射ノイズ等の影響を受け難く、より精度
が高い。以上のように本実施例によれば、濃度が高い溶
液の旋光角を、連続的により高精度に測定することがで
きる。
【００５２】《実施例６》本実施例のショ糖水溶液の製
造装置の概略を図１１に示す。本実施例では、実施例２
で用いたものと同様の製造装置を用いる。なお、図中、
上記実施例で用いたものと同一のものには同じ符号を附
している。ロックインアンプ３６は、いわゆる２Ｆモー
ドで動作し、信号発生器１０の変調信号の２倍の周波数
の信号を参照信号として、プリアンプ８の出力信号を位
相敏感検波する。即ち、式（４）における２×ω成分を
取り出している。コイルドライバ３７は、振幅が０．０
５Ａで、周波数が１．３ｋＨｚの変調信号のみをサンプ
ルセル１３のソレノイドコイル１３ａに供給する。コン
ピュータ３８は、ロックインアンプ１１の出力信号をロ
ックインアンプ３６の出力信号で規格化することによっ
て、旋光角を算出している。この原理を以下に述べる。
造装置の概略を図１１に示す。本実施例では、実施例２
で用いたものと同様の製造装置を用いる。なお、図中、
上記実施例で用いたものと同一のものには同じ符号を附
している。ロックインアンプ３６は、いわゆる２Ｆモー
ドで動作し、信号発生器１０の変調信号の２倍の周波数
の信号を参照信号として、プリアンプ８の出力信号を位
相敏感検波する。即ち、式（４）における２×ω成分を
取り出している。コイルドライバ３７は、振幅が０．０
５Ａで、周波数が１．３ｋＨｚの変調信号のみをサンプ
ルセル１３のソレノイドコイル１３ａに供給する。コン
ピュータ３８は、ロックインアンプ１１の出力信号をロ
ックインアンプ３６の出力信号で規格化することによっ
て、旋光角を算出している。この原理を以下に述べる。
【００５３】ロックインアンプ１１の出力信号は、式
（５）に示されたＳに相当する。このＳは、本実施例の
ようにβを固定した場合、Ｔ、Ｉ0およびδを一定とす
ると旋光角αのみの関数になるので、Ｓからαを一意的
に算出できる。ただし、実際は、被検試料の透過率の違
い、サンプルセルの透過窓の汚れ等によりＴは変化す
る。また、同時に光源強度のゆらぎからＩ0も変化する
ことから、このＳのみからは、高精度で旋光角を測定す
ることは不可能である。そこで、ロックインアンプ３６
の出力信号を利用する。ロックインアンプ３６の出力信
号をＳ’とすると次の式（６）のようになる。 Ｓ’＝Ｔ×Ｉ0×δ2／２ （６） この式（６）で式（５）を除して規格化すると、次に式
（７）に示すＸが得られる。 Ｘ＝４／δ×（β−α） （７） このＸはＴおよびＩ0を含まないため、これから高精度
に旋光角αを決定することができる。
（５）に示されたＳに相当する。このＳは、本実施例の
ようにβを固定した場合、Ｔ、Ｉ0およびδを一定とす
ると旋光角αのみの関数になるので、Ｓからαを一意的
に算出できる。ただし、実際は、被検試料の透過率の違
い、サンプルセルの透過窓の汚れ等によりＴは変化す
る。また、同時に光源強度のゆらぎからＩ0も変化する
ことから、このＳのみからは、高精度で旋光角を測定す
ることは不可能である。そこで、ロックインアンプ３６
の出力信号を利用する。ロックインアンプ３６の出力信
号をＳ’とすると次の式（６）のようになる。 Ｓ’＝Ｔ×Ｉ0×δ2／２ （６） この式（６）で式（５）を除して規格化すると、次に式
（７）に示すＸが得られる。 Ｘ＝４／δ×（β−α） （７） このＸはＴおよびＩ0を含まないため、これから高精度
に旋光角αを決定することができる。
【００５４】濃度が約５０００ｍｇ／ｄｌのグルコース
水溶液を複数調製した。実際に得られたグルコース水溶
液の濃度は、４９５０〜５０５０ｍｇ／ｄｌの範囲でば
らついた。なお、これらの平均濃度は目標濃度である５
０００ｍｇ／ｄｌであった。まず、サンプルセル１３
に、振幅が０．０５Ａで、周波数が１．３ｋＨｚの変調
信号を出力した。そして、濃度が目標である５０００ｍ
ｇ／ｄｌであることが確認されたグルコース水溶液をサ
ンプルセル１３に入れ、ロックインアンプ１１の出力が
ゼロになるように直線検光子６の角度を設定した。次
に、濃度の下限である４９５０ｍｇ／ｄｌ、または上限
である５０５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液をサンプ
ルセル５に入れ、光センサ７の出力、プリアンプ８の出
力およびロックインアンプ１１の出力がそれぞれ飽和し
ていないことを確認した。ここで、ロックインアンプ１
１およびロックインアンプ３６の出力の絶対値が最大に
なるように、プリアンプ８またはロックインアンプ１１
と、ロックインアンプ３６のゲインを調整することが望
ましい。
水溶液を複数調製した。実際に得られたグルコース水溶
液の濃度は、４９５０〜５０５０ｍｇ／ｄｌの範囲でば
らついた。なお、これらの平均濃度は目標濃度である５
０００ｍｇ／ｄｌであった。まず、サンプルセル１３
に、振幅が０．０５Ａで、周波数が１．３ｋＨｚの変調
信号を出力した。そして、濃度が目標である５０００ｍ
ｇ／ｄｌであることが確認されたグルコース水溶液をサ
ンプルセル１３に入れ、ロックインアンプ１１の出力が
ゼロになるように直線検光子６の角度を設定した。次
に、濃度の下限である４９５０ｍｇ／ｄｌ、または上限
である５０５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液をサンプ
ルセル５に入れ、光センサ７の出力、プリアンプ８の出
力およびロックインアンプ１１の出力がそれぞれ飽和し
ていないことを確認した。ここで、ロックインアンプ１
１およびロックインアンプ３６の出力の絶対値が最大に
なるように、プリアンプ８またはロックインアンプ１１
と、ロックインアンプ３６のゲインを調整することが望
ましい。
【００５５】上記の様に、直線検光子６の角度を初期設
定して、各ゲインを調整した後、検量線作成用に、濃度
が４９５０、４９６０、４９７０、４９８０、４９９
０、５０００、５０１０、５０２０、５０３０、５０４
０、５０５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液を調製し、
これらを用いて式（７）に示されたＸを求めた。この結
果を図１２に黒丸で示す。図中直線は、得られた測定デ
ータより算出した回帰直線である。得られた回帰直線に
よると、濃度５０００ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液に
対するＸはゼロになる。また、濃度４９５０ｍｇ／ｄｌ
のグルコース水溶液に対するＸは−１．０に、濃度５０
５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液に対するＸは１．０
になる。濃度５０００ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液に
対して、（β−α）がゼロになる。ここで、βは、グル
コース水溶液の濃度が５０００ｍｇ／ｄｌのときの旋光
角である。以上のようにして得られた直線を検量線にし
て旋光角すなわちグルコース濃度を測定することができ
る。
定して、各ゲインを調整した後、検量線作成用に、濃度
が４９５０、４９６０、４９７０、４９８０、４９９
０、５０００、５０１０、５０２０、５０３０、５０４
０、５０５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液を調製し、
これらを用いて式（７）に示されたＸを求めた。この結
果を図１２に黒丸で示す。図中直線は、得られた測定デ
ータより算出した回帰直線である。得られた回帰直線に
よると、濃度５０００ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液に
対するＸはゼロになる。また、濃度４９５０ｍｇ／ｄｌ
のグルコース水溶液に対するＸは−１．０に、濃度５０
５０ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液に対するＸは１．０
になる。濃度５０００ｍｇ／ｄｌのグルコース水溶液に
対して、（β−α）がゼロになる。ここで、βは、グル
コース水溶液の濃度が５０００ｍｇ／ｄｌのときの旋光
角である。以上のようにして得られた直線を検量線にし
て旋光角すなわちグルコース濃度を測定することができ
る。
【００５６】以上のように本実施例によれば、被検試料
に磁場を印加し、その磁場を変調し、光センサ７の出力
信号の変調周波数成分を、その変調周波数の２倍に周波
数成分で規格化することにより、高精度、高信頼性、小
型、低価格の旋光計を実現できる。また、本実施例は、
実施例２と異なり、コイルドライバ３７は、ソレノイド
コイルに供給する電流を制御する必要ない。従って、ソ
レノイドコイル１３ａに、適当な抵抗を介して１００Ｖ
の商用交流電源に接続することによって、コイルドライ
バ３７が実現できる。すなわち、ソレノイドコイル１３
ａに供給する電流を商用交流電源の周波数で変調するこ
とができる。なお、本実施例によると、ロックインアン
プが２つ必要になるが、コイルドライバ３７を大幅に簡
素化することが可能なため、コイルドライバ３７とロッ
クインアンプ１１および３６のコストによっては、実施
例２よりも低価格で旋光計を提供できる場合もある。本
実施例においては、実施例２と同様に、被検試料に磁場
を印加してこれのファラデー効果を利用して偏光を変調
していたが、実施例１のようにファラデーセルを使用し
てもよい。
に磁場を印加し、その磁場を変調し、光センサ７の出力
信号の変調周波数成分を、その変調周波数の２倍に周波
数成分で規格化することにより、高精度、高信頼性、小
型、低価格の旋光計を実現できる。また、本実施例は、
実施例２と異なり、コイルドライバ３７は、ソレノイド
コイルに供給する電流を制御する必要ない。従って、ソ
レノイドコイル１３ａに、適当な抵抗を介して１００Ｖ
の商用交流電源に接続することによって、コイルドライ
バ３７が実現できる。すなわち、ソレノイドコイル１３
ａに供給する電流を商用交流電源の周波数で変調するこ
とができる。なお、本実施例によると、ロックインアン
プが２つ必要になるが、コイルドライバ３７を大幅に簡
素化することが可能なため、コイルドライバ３７とロッ
クインアンプ１１および３６のコストによっては、実施
例２よりも低価格で旋光計を提供できる場合もある。本
実施例においては、実施例２と同様に、被検試料に磁場
を印加してこれのファラデー効果を利用して偏光を変調
していたが、実施例１のようにファラデーセルを使用し
てもよい。
【００５７】
【発明の効果】本発明によると、濃度が高い溶液の旋光
角を連続的に高精度に測定することができる。また、こ
の方法によって、溶液の濃淡を容易に判定することがで
きる。したがって、連続的な旋光度測定に適した信頼性
が高く小型の旋光計を提供することができる。
角を連続的に高精度に測定することができる。また、こ
の方法によって、溶液の濃淡を容易に判定することがで
きる。したがって、連続的な旋光度測定に適した信頼性
が高く小型の旋光計を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例に用いた旋光計の構成を示す
概略図である。
概略図である。
【図２】グルコース水溶液の濃度と同旋光計を用いて得
られた補償電流量との関係を示す特性図である。
られた補償電流量との関係を示す特性図である。
【図３】本発明の他の実施例で用いたショ糖水溶液の製
造装置の構成を示す概略図である。
造装置の構成を示す概略図である。
【図４】グルコース水溶液の濃度と同製造装置の旋光計
を用いて得られた補償電流量との関係を示す特性図であ
る。
を用いて得られた補償電流量との関係を示す特性図であ
る。
【図５】本発明のさらに他の実施例で用いたショ糖水溶
液の製造装置の構成を示す概略図である。
液の製造装置の構成を示す概略図である。
【図６】グルコース水溶液の濃度と同製造装置の旋光計
を用いて得られた補償電流量との関係を示す特性図であ
る。
を用いて得られた補償電流量との関係を示す特性図であ
る。
【図７】本発明のさらに他の実施例で用いたショ糖水溶
液の製造装置の構成を示す概略図である。
液の製造装置の構成を示す概略図である。
【図８】グルコース水溶液の濃度と同製造装置の差動ア
ンプの出力との関係を示す特性図である。
ンプの出力との関係を示す特性図である。
【図９】本発明のさらに他の実施例で用いたショ糖水溶
液の製造装置の構成を示す概略図である。
液の製造装置の構成を示す概略図である。
【図１０】ショ糖水溶液の濃度と同製造装置のロックイ
ンアンプの出力との関係を示す特性図である。
ンアンプの出力との関係を示す特性図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施例で用いた旋光計の
構成を示す概略図である。
構成を示す概略図である。
【図１２】ショ糖水溶液の濃度とＸの関係を示す特性図
である。
である。
【図１３】従来の旋光計の構成を示す概略図である。
１ 半導体レーザモジュール
３、２８、４２ 偏光子
４ ファラデーセル
５、１３、２６、４３ サンプルセル
６、４４ 直線検光子
７、２９、３０、４５ 光センサ
８ プリアンプ
９ ファラデーセルドライバ
１０、３４、５０ 信号発生器
１１、３５、３６、４８ ロックインアンプ
１２、３２、３８、４９ コンピュータ
１３ａ ソレノイドコイル
１４、２４、３７ コイルドライバ
１５ 調整タンク
１６、１７、２２ 配管
１８ ポンプ
１９、２５ 流体供給口
２０ 粉末供給口
２１ 攪拌プロペラ
２３ バルブ
２７ 偏光ビームスプリッタ
３１ 差動アンプ
３３ 光チョッパ
４１ 光源
４６ 光変調器
４７ 駆動器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 21/00 - 21/61
G01J 4/00 - 4/04
ＰＡＴＯＬＩＳ
Claims (16)
- 【請求項１】 被検試料に振動面が既知の光を入射さ
せ、前記被検試料を透過した前記光の振動面を直線検光
子を用いて検出することにより、前記被検試料による前
記光の旋光角を求める旋光度測定方法であって、 前記直線検光子の透過軸が、前記被検試料に入射させる
光の振動面の法線に対して、前記被検試料として基準試
料を用いたときに前記基準試料が示す旋光角に設定され
た傾斜角度をもって固定されていて、前記光の振動面を
回転させることにより前記被検試料に起因した前記光の
回転を補償し、その補償値と前記傾斜角度とを用いて前
記被検試料に起因した旋光角を算出する旋光度測定方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の旋光度測定方法を用い、
前記補償値の正負により、前記被検試料の旋光性物質濃
度の濃淡を前記基準試料の旋光性物質濃度と比較する濃
度判定方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の旋光度測定方法を用い、
前記補償値の正負により、前記被検試料の旋光性物質濃
度を前記基準試料の旋光性物質濃度と比較しながら、前
記被検試料の旋光性物質濃度を調整する濃度制御方法。 - 【請求項４】 被検試料に振動面が既知の光を入射さ
せ、前記被検試料を透過した前記光を、特定の振動面を
有する成分のみを透過しかつそれと垂直な振動面を有す
る成分のみを反射する偏光分離素子に入射させて、前記
偏光分離素子より反射する光の強度と前記偏光分離素子
を透過する光の強度とを用いて前記被検試料による前記
光の旋光角を求める旋光度測定方法であって、 前記偏光分離素子に入射する光のうち反射する光の強度
と透過する光の強度が等しくなる軸が、前記被検試料に
入射させる前記光の振動面に対して傾斜するように、前
記偏光分離素子を固定し、かつ 前記偏光分離素子を、前記光が前記被検試料を透過する
際に予測される旋光角の最大値および最小値を両端とす
る範囲内において、所定の旋光角を示す基準試料を前記
被検試料に用いたときに前記偏光分離素子より反射する
光の強度と透過する光の強度が等しくなるように配置す
る 旋光度測定方法。 - 【請求項５】 前記基準試料の旋光角が、前記光が前記
被検試料を透過する際に予測される旋光角の最大値およ
び最小値の中間値である請求項１または４記載の旋光度
測定方法。 - 【請求項６】 請求項４記載の旋光度測定方法を用い、
前記偏光分離素子より反射する光の強度と前記偏光分離
素子を透過する光の強度の差の正負により、前記被検試
料の旋光性物質濃度の濃淡を前記基準試料の旋光性物質
濃度と比較する濃度判定方法。 - 【請求項７】 請求項４記載の旋光度測定方法を用い、
前記偏光分離素子より反射する光の強度と前記偏光分離
素子を透過する光の強度の差の正負により、前記被検試
料の旋光性物質濃度を前記基準試料の旋光性物質濃度と
比較しながら、前記被検試料の旋光性物質濃度を調整す
る濃度制御方法。 - 【請求項８】 略平行光を投射する単色光源と、前記略
平行光のうち特定の振動面を有する成分のみを透過する
偏光子と、前記偏光子を透過した前記略平行光が被検試
料を透過するように前記被検試料を保持するサンプルセ
ルと、前記被検試料を透過した前記略平行光のうち特定
方向の振動面を有する成分のみを透過する直線検光子
と、前記直線検光子を透過した前記略平行光を検出する
光センサを備え、所定の旋光角を示す基準試料を前記被
検試料に用いたときに前記直線検光子を透過する前記略
平行光が最小になるように、前記偏光子の透過軸と前記
直線検光子の透過軸の相対角度が固定されている旋光
計。 - 【請求項９】 前記偏光子を透過し、前記被検試料に入
射しようとする前記略平行光の振動面を回転させる光変
調手段と、前記光変調手段へ制御信号を出力する光変調
制御手段と、前記制御信号および前記光センサの出力信
号に基づいて前記被検試料による旋光角を算出する演算
手段とをさらに備え、前記偏光子の透過軸と前記直線検
光子の透過軸の相対角度が、前記基準試料を前記被検試
料に用いかつ前記光変調手段により前記略平行光の振動
面を回転させないときに前記直線検光子を透過する前記
略平行光が最小になるように設定された請求項８記載の
旋光計。 - 【請求項１０】 前記被検試料に磁場を印加する磁場印
加手段と、前記磁場印加手段へ制御信号を出力する磁場
制御手段と、前記制御信号および前記光センサの出力信
号に基づいて前記被検試料による旋光角を算出する演算
手段とをさらに備え、前記偏光子の透過軸と前記直線検
光子の透過軸の相対角度が、前記基準試料を前記被検試
料に用いかつ前記磁場を印加しないときに前記直線検光
子を透過する前記略平行光が最小になるように設定され
た請求項８記載の旋光計。 - 【請求項１１】 前記制御信号を変調する変調信号を出
力する信号発生手段、および前記変調信号を参照信号と
して前記光センサの出力信号を位相敏感検波するロック
インアンプをさらに具備し、前記演算手段が、前記制御
信号および前記ロックインアンプの出力信号に基づいて
前記被検試料による旋光角を算出する請求項９または１
０記載の旋光計。 - 【請求項１２】 前記制御信号を変調する変調信号を出
力する信号発生手段と、前記変調信号を参照信号として
前記光センサの出力信号を位相敏感検波するロックイン
アンプと、前記光センサの出力信号を前記変調信号の２
倍の周波数の信号を参照信号にして位相敏感検波する規
格化用ロックインアンプをさらに具備し、前記演算手段
が、前記規格化用ロックインアンプの出力信号で前記ロ
ックインアンプの出力信号を規格化する請求項９または
１０記載の旋光計。 - 【請求項１３】 前記ロックインアンプの出力信号がゼ
ロになるように、前記偏光子の透過軸と前記直線検光子
の透過軸の相対角度が設定された請求項１１または１２
記載の旋光計。 - 【請求項１４】 略平行光を投射する単色光源と、前記
略平行光のうち特定の振動面を有する成分のみを透過す
る偏光子と、前記偏光子を透過した前記略平行光が被検
試料を透過するように前記被検試料を保持するサンプル
セルと、前記被検試料を透過した前記略平行光のうち特
定方向の振動面を有する成分のみを透過しかつそれと垂
直な振動面を有する成分のみを反射する偏光分離素子
と、前記偏光分離素子を透過した前記略平行光を検知す
る第一の光センサと、前記偏光分離素子より反射した前
記略平行光を検知する第二の光センサと、前記第一およ
び第二の光センサの出力信号の差に基づいて前記被検試
料による旋光角を算出する演算手段とを備え、前記偏光
子の透過軸と前記偏光分離素子の透過軸の相対角度が、
所定の旋光角を示す基準試料を前記被検試料に用いたと
きに、前記偏光分離素子を透過する前記略平行光の強度
と反射する前記略平行光の強度が等しくなるように固定
されており、かつ前記偏光分離素子に入射する光のうち
反射する光の強度と透過する光の強度が等しくなる軸
が、前記被検試料に入射させる前記光の振動面に対して
傾斜するように、前記偏光分離素子が固定されている旋
光計。 - 【請求項１５】 前記被検試料に入射しようとする前記
略平行光の強度を変調する光変調手段と、前記光変調手
段の変調信号を参照信号として前記第一および第二の光
センサの出力信号の差を位相敏感検波するロックインア
ンプとをさらに具備し、前記演算手段が、前記ロックイ
ンアンプの出力信号に基づいて前記被検試料による旋光
角を算出する請求項１４記載の旋光計。 - 【請求項１６】 前記ロックインアンプの出力信号がゼ
ロになるように、前記相対角度を調整することで、前記
偏光分離素子を透過および反射する略平行光の強度が等
しくなるように前記偏光子と前記偏光分離素子の相対角
度が設定されている請求項１４記載の旋光計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21789198A JP3415034B2 (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 旋光度測定方法、濃度判定方法および濃度制御方法並びに旋光計 |
Applications Claiming Priority (1)
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